IT201800010921A1

IT201800010921A1 - Macchina di traslo-rotazione

Info

Publication number: IT201800010921A1
Application number: IT102018000010921A
Authority: IT
Inventors: Davide Fausti; Massimo Antonini; Giovanni Fusi; Rodolfo Faglia
Original assignee: Polibrixia S R L
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-06-10
Also published as: EP3666244A1; US11654322B2; US20200179740A1; CA3064391A1

Description

MACCHINA DI TRASLO-ROTAZIONE

Descrizione

La presente invenzione riguarda una macchina di traslo-rotazione, in particolare adatta ad essere implementata in una macchina per esercizio fisico, ed in particolare per la riabilitazione o il training degli arti superiori e inferiori, sia per terapie passive che attive.

La terapia riabilitativa degli arti superiori è una pratica clinica di estrema importanza volta a restituire al paziente, colpito ad esempio da una paresi o emiparesi di varia eziologia e grado oppure affetto da un danno ortopedico, le sue capacità motorie.

Esistono varie tecniche utilizzabili per la riabilitazione motoria, ma una delle più efficaci è senz’altro quella che utilizza degli appositi dispositivi di riabilitazione. La riabilitazione può essere sia di tipo passivo che attivo. Nella riabilitazione passiva (CPM, Continuous Passive Motion) è la macchina che lavora sull’arto, che viene quindi portato a svolgere delle particolari funzioni il cui scopo è quello di ricostituire una motilità pesantemente compromessa. La riabilitazione attiva invece richiede lo sforzo diretto dell’arto del paziente, mentre l’ausilio meccanico ne segue i movimenti opponendo una resistenza.

In ogni caso, i dispositivi di riabilitazione sono generalmente ingombranti, costosi e strutturalmente complessi.

Sarebbe quindi desiderabile mettere a disposizione una macchina per l’esercizio fisico che sia strutturalmente meno complessa, che sia di piccolo ingombro e peso limitato e che permetta di praticare una terapia passiva o attiva a seconda delle esigenze.

Questo ed altri scopi sono raggiunti da una macchina per l’esercizio fisico degli arti come delineato nelle annesse rivendicazioni, le cui definizioni formano parte integrante della presente descrizione.

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di alcune versioni realizzative preferite, fatte qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate:

Figura 1 rappresenta una vista prospettica della macchina per esercizio fisico dell’invenzione;

Figura 2 rappresenta una vista prospettica della macchina di figura 1, secondo un’ulteriore forma di realizzazione;

Figura 3 rappresenta una vista prospettica della macchina di figura 2 presa dal lato opposto;

Figura 4 rappresenta una vista in sezione longitudinale della macchina di figura 1;

Figura 5 rappresenta una vista in sezione trasversale della macchina di figura 1;

Figura 6 rappresenta una vista frontale della macchina di figura 1;

Figura 7 rappresenta una vista in sezione longitudinale di un particolare della macchina di figura 1;

Figura 8 rappresenta una vista in sezione trasversale del particolare di figura 7;

Figura 9 rappresenta una vista prospettica in sezione trasversale di un particolare della macchina di figura 2;

Figura 10 rappresenta una vista prospettica della macchina dell’invenzione della macchina in figura 1, con accessori installati;

Figura 11A rappresenta una vista prospettica della macchina dell’invenzione secondo un’ulteriore forma di realizzazione;

Figura 11B rappresenta una vista prospettica della macchina di figura 11A presa dal lato opposto;

Figura 11C rappresenta una vista prospettica in sezione longitudinale della macchina di figura 11A;

Figura 11D rappresenta una vista prospettica in sezione trasversale della macchina di figura 11A;

Figura 12A rappresenta una vista prospettica della macchina dell’invenzione secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione;

Figura 12B rappresenta una vista prospettica della macchina in figura 12A presa dal lato opposto;

Figura 12C rappresenta una vista prospettica in sezione longitudinale della macchina in figura 12A Figura 12D rappresenta una vista prospettica della macchina in figura 12A, con accessori installati.

Facendo riferimento alle figure, la macchina di traslo-rotazione, indicata nel suo complesso con il numero 1, comprende un’intelaiatura 2 su cui sono montati degli organi traslo-rotatori 3 deputati al movimento di un arto dell’utente, detti organi traslo-rotatori 3 essendo operativamente connessi a mezzi di motorizzazione 4, 4’ ed operabili in modo attivo o passivo.

Con l’espressione “operabili in modo passivo” si intende che gli organi traslo-rotatori 3 sono posti in movimento dai mezzi di motorizzazione 4, 4’ cui sono connessi, trasmettendo il movimento all’arto o agli arti dell’utente della macchina.

Viceversa, con l’espressione “operabili in modo attivo” si intende che gli organi traslo-rotatori 3 oppongono una resistenza predefinita al moto imposto dall’utente. Pertanto, ad una situazione in cui gli organi traslo-rotatori 3 sono operanti in modo attivo corrisponderà un esercizio cosiddetto passivo sull’utente e viceversa.

L’intelaiatura 2 comprende una struttura di supporto 5 per gli organi di traslo-rotazione 3, che si sviluppa lungo un asse longitudinale X, e due colonne 6, 6’ che si estendono perpendicolarmente all’asse X, come mostrato in figura 1.

Gli organi traslo-rotatori 3 comprendono:

- una prima coppia di pulegge 11, 11’ disposta su di un lato anteriore 7 della macchina 1, in prossimità delle estremità della struttura di supporto 5, le pulegge 11, 11’ di detta prima coppia essendo disposte lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X;

- una seconda coppia di pulegge 12, 12’ disposta su di un lato posteriore 8 della macchina 1, in prossimità delle estremità della struttura di supporto 5, le pulegge 12, 12’ di detta seconda coppia essendo disposte lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X;

- un carrello 13 mobile lungo l’asse X, in cui detto carrello 13 definisce un asse Y di simmetria del carrello, detto asse y essendo disposto verticalmente e perpendicolare all’asse X;

in cui detto carrello 13 comprende:

- una prima coppia di pulegge tenditrici 9, 9’ disposta su detto carrello 13, sul lato anteriore 7 della macchina 1, le pulegge tenditrici 9, 9’ di detta prima coppia essendo allineate lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X;

- una seconda coppia di pulegge tenditrici 10, 10’ disposta su detto carrello 13, sul lato posteriore 8 della macchina 1, le pulegge tenditrici 10, 10’ di detta seconda coppia essendo allineate lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X;

- un albero superiore 14, passante per il carrello 13, sostanzialmente incidente l’asse Y e trasversale agli assi X e Y;

- un albero inferiore 15, passante per il carrello 13, disposto sostanzialmente incidente l’asse Y e trasversale agli assi X e Y e allineato in verticale con l’albero superiore 14;

- una prima puleggia di rinvio 16 solidalmente calettata sull’albero inferiore 15 sul lato anteriore 7 della macchina 1;

- una prima ruota dentata 17 solidalmente calettata sull’albero inferiore 15 sul lato posteriore 8 della macchina 1;

- una seconda puleggia di rinvio 18 calettata folle sull’albero superiore 14 sul lato posteriore 8 della macchina 1;

- una seconda ruota dentata 19 calettata folle sull’albero superiore 14 sul lato posteriore 8 della macchina 1 (figura 9), detta seconda ruota dentata 19 essendo solidale alla seconda puleggia di rinvio 18;

- un primo organo di trasmissione 20 che collega operativamente dette prima coppia di pulegge 11, 11’, prima coppia di pulegge tenditrici 9, 9’ e prima puleggia di rinvio 16;

- un secondo organo di trasmissione 21 che collega operativamente dette seconda coppia di pulegge 12, 12’, seconda coppia di pulegge tenditrici 10, 10’ e seconda puleggia di rinvio 18;

e in cui la prima ruota dentata 17 è operativamente ingranata con la seconda ruota dentata 19.

Secondo una forma di realizzazione, una rispettiva puleggia 11’, 12 di ognuna di dette prima 11, 11’ e seconda coppia di pulegge 12, 12’ è operativamente connessa, per mezzo di opportuni motoriduttori, ai rispettivi mezzi di motorizzazione 4, 4’. Ad esempio, si potrà vantaggiosamente utilizzare un sistema moto-riduttore a vite elicoidale che verrà descritto con maggiore dettaglio in seguito.

Le restanti due pulegge 11, 12’ sono invece montate folli.

È preferibile, ma non limitante, che le pulegge 11’, 12 connesse ai mezzi di motorizzazione 4, 4’ siano disposte in maniera simmetrica sulla struttura di supporto 5, cioè se nella prima coppia di pulegge la puleggia 11’, direttamente collegata ai rispettivi mezzi di motorizzazione 4, è disposta in corripondenza di un estremità della struttura di supporto 5 (e quindi di una colonna 6), nella seconda coppia di pulegge sarà la puleggia 12, disposta sull’altra estremità della struttura di supporto 5 (e quindi sulla colonna 6’), ad essere collegata ai rispettivi mezzi di motorizzazione 4’, oppure viceversa.

Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, in cui entrambi i mezzi di motorizzazione 4, 4’ sono posti al di sopra della struttura di supporto 5, la puleggia 11’ della prima coppia di pulegge è collegata, ad esempio mediante un accoppiamento vite senza fine-ruota cilindrica elicoidale, a primi mezzi di motorizzazione 4, mentre la puleggia 12 della seconda coppia di pulegge è collegata a secondi mezzi di motorizzazione 4’. In alternativa, la puleggia 11’ della prima coppia di pulegge è collegata a primi mezzi di motorizzazione 4’, mentre la puleggia 12 della seconda coppia di pulegge è collegata a secondi mezzi di motorizzazione 4.

Inoltre, nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, la puleggia 11’ motrice e la puleggia 12’ folle sono calettate su di un medesimo albero, e la puleggia 12 motrice e la puleggia 11 folle sono calettate su di un ulteriore medesimo albero. Secondo questa forma di realizzazione, le pulegge folli 11, 12’ sono calettate sui rispettivi alberi per mezzo di cuscinetti, in modo da svincolare dette pulegge folli 11, 12’ dalla rotazione delle pulegge motrici 11’, 12, che invece sono calettate solidali ai rispettivi alberi.

Le figure 7 e 8 mostrano un particolare del sistema di trasmissione del moto dai mezzi di motorizzazione 4’ verso la puleggia 11’ della prima coppia di pulegge, ma un sistema di trasmissione analogo è utilizzato anche per la puleggia 12 della seconda coppia di pulegge.

La puleggia 11’ è montata solidale su di un primo albero motore 28, mentre la puleggia folle 12’ è calettata sul primo albero motore 28 per mezzo di cuscinetti 31, in modo da svincolare la rotazione della puleggia folle 12’ dalla rotazione del primo albero motore 28.

Una prima ruota elicoidale 29 è calettata solidale al primo albero motore 28, preferibilmente in corrispondenza della mezzeria del primo albero motore 28 (figura 4).

La prima ruota elicoidale 29 ingrana con una prima vite senza fine 30 che riceve il moto dai mezzi di motorizzazione 4’.

Come detto, un sistema di trasmissione analogo è implementato per la movimentazione della puleggia motrice 12 e il disaccoppiamento della puleggia folle 11 dalla rotazione della puleggia motrice 12.

Il carrello 13 è scorrevole su un binario 22 posto su un piano verticale e lungo l’asse X. Il binario 22 comprende una rotaia inferiore 23 ed una rotaia superiore 24. Nella forma di realizzazione delle figure la rotaia inferiore 23 ha forma tubolare, mentre la rotaia superiore 24 ha sezione rettangolare, ma nulla vieta di invertirle o di utilizzare sezioni di diversa forma.

Il carrello 13 è quindi dotato di una prima sede di scorrimento per la rotaia inferiore 23 e di una seconda sede di scorrimento per la rotaia superiore 24. Nella forma di realizzazione delle figure, la prima sede di scorrimento ha a sua volta forma tubolare con accoppiamento di forma con la rotaia inferiore 23.

Sul carrello 13 è montata la prima e la seconda coppia di pulegge tenditrici 9, 9’ e 10, 10’. Le pulegge tenditrici 9, 9’ e 10, 10’ non sono motorizzate.

Le pulegge 9, 10 e le pulegge 9’, 10’ sono calettate sulle estremità di rispettivi alberi 27, 27’. Gli alberi 27, 27’ attraversano il carrello 13 in direzione trasversale al piano degli assi X-Y.

Secondo una forma di realizzazione, una dentatura 25 è formata sull’albero inferiore 15, in corrispondenza della mezzeria dell’albero inferiore 15.

Una ruota dentata di riduzione 26 è calettata solidalmente sull’albero superiore 14, in corrispondenza della mezzeria dell’albero superiore 14, in modo da ingranare con la dentatura 25 sull’albero inferiore 15 (figura 4).

Preferibilmente, la dentatura 25 e la ruota dentata di riduzione 26 hanno diametri tra loro differenti, in modo da realizzare un sistema di riduzione del moto.

Secondo una forma di realizzazione preferita, la ruota dentata di riduzione 26 è di diametro superiore rispetto alla dentatura 25, in modo da ridurre la velocità di rotazione dell’albero superiore 14 rispetto alla velocità di rotazione dell’albero inferiore 15.

In altre forme di realizzazione, gli alberi superiore 14 e inferiore 15 sono collegati mediante mezzi di trasmissione flessibili, come ad esempio una catena o una cinghia.

Gli organi di trasmissione primo 20 e secondo 21 sono costituiti da una cinghia di trasmissione a doppia dentatura, da una catena, da una trasmissione flessibile o equivalenti.

Sul lato anteriore 7 della macchina 1, il primo organo di trasmissione 20 si avvolge, nell’ordine:

- attorno alla puleggia 11’ della prima coppia di pulegge 11, 11’,

- attorno alla puleggia 9’ della prima coppia di pulegge tenditrici 9, 9’,

- attorno alla prima puleggia di rinvio 16, - attorno alla puleggia 9 della prima coppia di pulegge tenditrici 9, 9’,

ed infine

- attorno alla puleggia 11 della prima coppia. Pertanto, l’albero inferiore 15 riceve il moto sul lato anteriore 7 da parte della prima puleggia di rinvio 16, la forza trasmessa dall’organo di trasmissione 20 agendo sulla sezione inferiore della puleggia di rinvio 16.

Sul lato posteriore 8 della macchina 1, il secondo organo di trasmissione 21 si avvolge, nell’ordine:

- attorno alla puleggia 12 della seconda coppia di pulegge 12, 12’,

- attorno alla puleggia 10 della seconda coppia di pulegge tenditrici 10, 10‘,

- attorno alla seconda puleggia di rinvio 18, - attorno alla puleggia 10’ della seconda coppia di pulegge tenditrici 10, 10’,

ed infine

- attorno alla puleggia 12’ della seconda coppia.

Pertanto, l’albero inferiore 15 riceve il moto sul lato posteriore 8 da parte della seconda ruota dentata 19 solidale alla seconda puleggia di rinvio 18, la forza trasmessa dall’organo di trasmissione 21 agendo sulla sezione superiore della prima ruota dentata 17.

In questo modo sarà possibile realizzare i seguenti movimenti della macchina oggetto dell’invenzione:

a) quando i mezzi di motorizzazione 4, 4’ azionano le pulegge motrici 11’, 12 in modo che abbiano velocità angolare concorde (rotazione di ambedue in senso orario o antiorario, in cui il punto di osservazione per la prima puleggia motrice 11’ è il lato anteriore 7, mentre il punto di osservazione per la seconda puleggia motrice 12 è il lato posteriore 8) e con uguale modulo, la prima puleggia di rinvio 16 e la prima ruota dentata 17, che sono solidali, sono soggette a forze uguali e di verso opposto, per cui l’albero inferiore 15 ruota, ma il carrello 13 è fermo;

b) quando i mezzi di motorizzazione 4, 4’ hanno velocità angolare discorde (uno ruota in senso orario e l’altro antiorario o viceversa) e con uguale modulo, la prima puleggia di rinvio 16 e la prima ruota dentata 17, che sono solidali, sono soggette a forze uguali e di uguale verso, per cui l’albero inferiore 15 non ruota (a causa del fatto che tali forze sono applicate ad estremità opposte inferiore e superiore della puleggia) ed il carrello 13 trasla in direzione della forza applicata;

c) quando i mezzi di motorizzazione 4, 4’ hanno velocità angolare o concorde o discorde, ma con diverso modulo, si ha un movimento di traslorotazione che risulta dalla combinazione delle movimentazioni descritte ai punti a) e b).

E’ da notare che l’albero superiore 14, che ingrana con l’albero inferiore 15 tramite rispettivamente la ruota dentata di riduzione 26 e la dentatura 25, è posto in rotazione solo nelle condizioni a) e c) sopra descritte.

La traslazione del carrello 13 lungo l’asse X in un verso o nell’altro si ottiene quindi o con diverse velocità angolari dei mezzi di motorizzazione 4, 4’ e/o invertendone il verso di rotazione.

In questo modo, pertanto, l’utente può essere soggetto ad un’attività fisica di tipo passivo, particolarmente indicata nel caso di terapie riabilitative.

Secondo una forma di realizzazione, in corrispondenza delle estremità dell’albero superiore 14 sono formate delle sedi sagomate 32, 32’ adatte all’inserimento e collegamento di vari tipi di attrezzi con la macchina 1.

La figura 10 mostra l’applicazione di un paio di maniglie 33, 33’ collegate tramite relative pedivelle 34, 34’ all’albero superiore 14. Questa applicazione permette all’utente di roteare le maniglie 33, 33’ sia in maniera attiva che passiva.

I mezzi di motorizzazione possono essere azionati anche in modo da ruotare le pedivelle 34, 34’ con movimento basculante alternato dell’albero superiore 14, combinato con una traslazione del carrello 13 (secondo le leggi di moto sopra descritte), in modo da esercitare l’arto/gli arti di un utente. Questo tipo di esercizio è particolarmente indicato in terapie riabilitative, prevalentemente di tipologia ortopedica.

È inoltre possibile sostituire le maniglie 33, 33’ con delle manopole adatte a consentire un movimento da vogatore per le braccia di un utente e quindi può essere realizzato mediante una legge di moto secondo il tipo b) sopra descritto.

Secondo una forma di realizzazione, la macchina 1 può comprendere un’armatura di sostegno 35.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione (figure 11A, 11B, 11C e 11D), gli organi di traslo-rotazione 3 comprendono un secondo albero superiore 38 passante per il carrello 13, allineato in verticale con l’albero inferiore 15 e con l’albero superiore 14, e disposto al di sopra dell’albero inferiore 15 e dell’albero superiore 14.

Secondo questa forma di realizzazione, la seconda puleggia di rinvio 18 è solidalmente calettata sul secondo albero superiore 38, sul lato posteriore 8 della macchina 1.

Una seconda dentatura 39 è formata sul secondo albero superiore 38, in corrispondenza della mezzeria dell’albero superiore 38, in modo da ingranare con la ruota dentata di riduzione 26 calettata sull’albero superiore 14.

Pertanto, secondo questa forma di realizzazione, la ruota dentata di riduzione 26 ingrana contemporaneamente in una sua sezione inferiore con la dentatura 25, e in una sua sezione superiore con la seconda dentatura 39.

In accordo con questa forma di realizzazione, il primo organo di trasmissione 20, disposto sul lato anteriore 7 della macchina 1, collega operativamente i mezzi di motorizzazione 4, 4’ con la prima puleggia di rinvio 16, mentre il secondo organo di trasmissione 21, disposto sul lato posteriore 8 della macchina 1, collega operativamente i mezzi di motorizzazione 4, 4’ con la seconda puleggia di rinvio 18.

Pertanto, la prima puleggia di rinvio 16, la ruota dentata di riduzione 26 e la seconda puleggia di rinvio 18 sono operativamente collegate tra loro, così che la forza trasmessa dal primo organo di trasmissione 20 agisce sulla sezione inferiore della prima puleggia di rinvio 16, e la forza trasmessa dal secondo organo di trasmissione 21 agisce sulla sezione superiore della seconda puleggia di rinvio 18.

In tal modo, è possibile eseguire i movimenti a), b) e c) della macchina 1 precedentemente descritti e qui non ripetuti per concisione.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione (figure 11A, 11B, 11C e 11D), sul lato anteriore 7 della macchina 1, il primo organo di trasmissione 20 si avvolge, nell’ordine:

- attorno alla puleggia 11’ della prima coppia di pulegge 11, 11’,

- attorno alla puleggia 9’ della prima coppia di pulegge tenditrici 9, 9’,

ed infine

- attorno alla puleggia 12 della seconda coppia di pulegge 12, 12’,

ed infine

- attorno alla puleggia 12’ della seconda coppia.

Pertanto, il secondo albero superiore 38 riceve il moto sul lato posteriore 8 da parte della seconda puleggia di rinvio 18, la forza trasmessa dall’organo di trasmissione 21 agendo sulla sezione superiore della seconda puleggia di rinvio 18.

Pertanto, la prima puleggia di rinvio 16 trasmette alla ruota dentata di riduzione 26, tramite l’albero inferiore 15 e la dentatura 25, una forza che agisce sulla sezione inferiore della ruota dentata di riduzione 26, mentre la seconda puleggia di rinvio 18 trasmette alla ruota dentata di riduzione 26, tramite il secondo albero superiore 38 e la seconda dentatura 39, una forza che agisce sulla sezione superiore della ruota dentata di riduzione 26.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione (figure 12A, 12B, 12C e 12D), gli organi di traslo-rotazione 3 comprendono un albero centrale 42 passante per il carrello 13.

In accordo a questa forma di realizzazione, la prima puleggia di rinvio 16 e la seconda puleggia di rinvio 18 sono solidalmente calettate sull’albero centrale 42, rispettivamente sul lato anteriore 7 e sul lato posteriore 8 della macchina 1.

In accordo con questa forma di realizzazione, il primo organo di trasmissione (20), disposto sul lato anteriore (7) della macchina (1), collega operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la prima puleggia di rinvio (16), mentre il secondo organo di trasmissione (21), disposto sul lato posteriore (8) della macchina (1), collega operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la seconda puleggia di rinvio (18).

La forza trasmessa dal primo organo di trasmissione (20) agisce sulla sezione inferiore della prima puleggia di rinvio (16), e la forza trasmessa dal secondo organo di trasmissione (21) agisce sulla sezione superiore della seconda puleggia di rinvio (18).

Vantaggiosamente, i mezzi di motorizzazione 4, 4’ sono disposti su di un solo lato della macchina 1, in corrispondenza di una tra le colonne 6, 6’. Ciò comporta una vantaggiosa riduzione degli ingombri della macchina 1.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione (figure 12A, 12B, 12C, 12D), la rotaia superiore 24 definisce un asse superiore 40 parallelo all’asse X, e la rotaia inferiore 23 definisce un asse inferiore 41 parallelo all’asse X, e la prima coppia di pulegge 11, 11’ è disposta sul lato anteriore 7 della macchina 1, lungo l’asse superiore 24, mentre la seconda coppia di pulegge 12, 12’ è disposta sul lato posteriore 8 della macchina 1, lungo l’asse inferiore 23.

Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, il motore 4’ è collegato alla puleggia motrice 12, mentre la puleggia 12’ è folle, e il motore 4 è collegato alla puleggia motrice 11, mentre la puleggia 11’ è folle.

In accordo con questa forma di realizzazione, sul lato anteriore 7 della macchina 1, il primo organo di trasmissione 20 si avvolge, nell’ordine:

- attorno alla puleggia 11’ della prima coppia di pulegge 11, 11’,

- attorno alla puleggia 9’ della prima coppia di pulegge tenditrici 9, 9’,

ed infine

- attorno alla puleggia 11 della prima coppia. Pertanto, l’albero centrale 42 riceve il moto sul lato anteriore 7 da parte della prima puleggia di rinvio 16, la forza trasmessa dall’organo di trasmissione 20 agendo sulla sezione inferiore della puleggia di rinvio 16.

- attorno alla puleggia 12 della seconda coppia di pulegge 12, 12’,

ed infine

- attorno alla puleggia 12’ della seconda coppia.

Pertanto, l’albero centrale 42 riceve il moto sul lato posteriore 8 da parte della seconda puleggia di rinvio 18, la forza trasmessa dall’organo di trasmissione 21 agendo sulla sezione superiore della seconda puleggia di rinvio 18.

È evidente che quella che è stata descritta è solo una forma particolare di realizzazione della macchina di traslo-rotazione oggetto dell’invenzione, cui l’esperto dell’arte sarà in grado di apportare tutte quelle modifiche necessarie per il suo adattamento a particolari applicazioni, come ad esempio un’applicazione in ambito industriale o in un sistema di produzione in serie, senza peraltro discostarsi dall’ambito di protezione del presente trovato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina (1) di traslo-rotazione, comprendente mezzi di motorizzazione (4, 4’) e organi di traslo-rotazione (3), in cui gli organi di traslorotazione (3) comprendono: - un carrello (13) mobile; - un albero inferiore (15), passante per il carrello (13); - una prima puleggia di rinvio (16) solidalmente calettata sull’albero inferiore (15) sul lato anteriore (7) della macchina (1); - una prima ruota dentata (17) solidalmente calettata sull’albero inferiore (15) sul lato posteriore (8) della macchina (1); - un albero superiore (14), passante per il carrello (13), detto albero superiore (14) essendo allineato in verticale con l’albero inferiore (15); - una seconda puleggia di rinvio (18) calettata folle sull’albero superiore (14) sul lato posteriore (8) della macchina (1); - un primo organo di trasmissione (20), disposto su di un lato anteriore (7) della macchina (1), detto primo organo di trasmissione (20) essendo adatto a collegare operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la prima puleggia di rinvio (16); - un secondo organo di trasmissione (21), disposto su di un lato posteriore (8) della macchina (1), detto secondo organo di trasmissione (21) essendo adatto a collegare operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la seconda puleggia di rinvio (18); in cui la seconda puleggia di rinvio (18) è operativamente collegata, tramite una seconda ruota dentata (19), alla prima ruota dentata (17) in modo che la forza trasmessa dal secondo organo di trasmissione (21) agisce sulla sezione superiore della prima ruota dentata (17), e in cui la forza trasmessa dal primo organo di trasmissione (20) agisce sulla sezione inferiore della prima puleggia di rinvio (16).
2. Macchina (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente un’intelaiatura (2) su cui sono montati degli organi traslo-rotatori (3) deputati al movimento di arti dell’utente, detti organi traslorotatori (3) essendo operativamente connessi a mezzi di motorizzazione (4, 4’), in cui l’intelaiatura (2) comprende una struttura di supporto (5) per gli organi di traslo-rotazione (3) che si sviluppa lungo un asse longitudinale X, in cui gli organi traslo-rotatori (3) comprendono: - una prima coppia di pulegge (11, 11’) disposta su di un lato anteriore (7) della macchina (1), in prossimità delle estremità della struttura di supporto (5), le pulegge (11, 11’) di detta prima coppia essendo allineate lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X; - una seconda coppia di pulegge (12, 12’) disposta su di un lato posteriore (8) della macchina (1), in prossimità delle estremità della struttura di supporto (5), le pulegge (12, 12’) di detta seconda coppia essendo allineate lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X; - un carrello (13) mobile lungo l’asse X, in cui detto carrello (13) definisce un asse di simmetria del carrello Y perpendicolare all’asse X; in cui detto carrello (13) comprende: - una prima coppia di pulegge tenditrici (9, 9’) disposta su detto carrello (13), sul lato anteriore (7) della macchina (1), le pulegge tenditrici (9, 9’) di detta prima coppia essendo disposte lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X; - una seconda coppia di pulegge tenditrici (10, 10’) disposta su detto carrello (13), sul lato posteriore (8) della macchina (1), le pulegge tenditrici (10, 10’) di detta seconda coppia essendo disposte lungo un asse sostanzialmente parallelo all’asse X; - un albero superiore (14), passante per il carrello (13), disposto sostanzialmente in corrispondenza dell’asse Y e trasversale agli assi X e Y; - un albero inferiore (15), passante per il carrello (13), disposto sostanzialmente in corrispondenza dell’asse Y e trasversale agli assi X e Y; - una prima puleggia di rinvio (16) solidalmente calettata sull’albero inferiore (15) sul lato anteriore (7) della macchina (1); - una prima ruota dentata (17) solidalmente calettata sull’albero inferiore (15) sul lato posteriore (8) della macchina (1); - una seconda puleggia di rinvio (18) calettata folle sull’albero superiore (14) sul lato posteriore (8) della macchina (1); - una seconda ruota dentata (19) calettata folle sull’albero superiore (14) sul lato posteriore (8) della macchina (1), detta seconda ruota dentata (19) essendo solidale alla seconda puleggia di rinvio (18); - un primo organo di trasmissione (20) che collega operativamente dette prima coppia di pulegge (11, 11’), prima coppia di pulegge tenditrici (9, 9’) e prima puleggia di rinvio (16); - un secondo organo di trasmissione (21) che collega operativamente dette seconda coppia di pulegge (12, 12’), seconda coppia di pulegge tenditrici (10, 10’) e seconda puleggia di rinvio (18); e in cui la prima ruota dentata (17) è operativamente ingranata con la seconda ruota dentata (19).
3. Macchina (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui una rispettiva puleggia (11’, 12) di ognuna di dette prima (11, 11’) e seconda coppia di pulegge (12, 12’) è operativamente connessa, per mezzo di moto-riduttori, ai rispettivi mezzi di motorizzazione (4, 4’), e in cui le restanti due pulegge (11, 12’) sono invece montate folli.
4. Macchina (1) secondo la rivendicazione 3, in cui le pulegge (11’, 12) connesse ai mezzi di motorizzazione (4, 4’) sono disposte in maniera simmetrica sulla struttura di supporto (5).
5. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui entrambi i mezzi di motorizzazione (4, 4’) sono posti sullo stesso lato della struttura di supporto (5), la puleggia (11’) della prima coppia di pulegge e la puleggia (12) della seconda coppia di pulegge sono collegate, mediante un accoppiamento vite senza fine-ruota cilindrica elicoidale, a primi e secondi mezzi di motorizzazione (4, 4’).
6. Macchina (1) secondo la rivendicazione 4, in cui la puleggia (11’) motrice e la puleggia (12’) folle sono calettate su di un medesimo albero, e la puleggia (12) motrice e la puleggia (11) folle sono calettate su di un ulteriore medesimo albero, e in cui le pulegge folli (11, 12’) sono calettate sui rispettivi alberi per mezzo di cuscinetti, in modo da svincolare dette pulegge folli (11, 12’) dalla rotazione delle pulegge motrici (11’, 12) calettate solidali ai rispettivi alberi.
7. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il carrello (13) è scorrevole su un binario (22) posto su un piano verticale e lungo l’asse X, e il binario (22) comprende una rotaia inferiore (23) ed una rotaia superiore (24).
8. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sul carrello (13) è montata la prima e la seconda coppia di pulegge tenditrici (9, 9’) e (10, 10’), in cui le pulegge (9, 10) e le pulegge (9’, 10’) sono calettate sulle estremità di rispettivi alberi (27, 27’), e in cui detti alberi (27, 27’) attraversano il carrello (13) in direzione trasversale all’asse Y.
9. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui una dentatura (25) è formata sull’albero inferiore (15), in corrispondenza della mezzeria dell’albero inferiore (15), e in cui una ruota dentata di riduzione (26) è calettata solidalmente sull’albero superiore (14), in corrispondenza della mezzeria dell’albero superiore (14), in modo da ingranare con la dentatura (25) sull’albero inferiore (15).
10. Macchina (1) secondo la rivendicazione 9, in cui la dentatura (25) e la ruota dentata di riduzione (26) hanno diametri tra loro differenti, in modo da realizzare un sistema di riduzione del moto.
11. Macchina (1) secondo la rivendicazione 10, in cui la ruota dentata di riduzione (26) ha diametro maggiore rispetto alla dentatura (25), in modo da ridurre la velocità di rotazione dell’albero superiore (14) rispetto alla velocità di rotazione dell’albero inferiore (15).
12. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sul lato anteriore (7) della macchina (1), il primo organo di trasmissione (20) si avvolge, nell’ordine: - attorno alla puleggia (11’) della prima coppia di pulegge (11, 11’), - attorno alla puleggia (9’) della prima coppia di pulegge tenditrici (9, 9’), - attorno alla prima puleggia di rinvio (16), - attorno alla puleggia (9) della prima coppia di pulegge tenditrici (9, 9’), ed infine - attorno alla puleggia (11) della prima coppia, in modo tale che l’albero inferiore (15) riceve il moto sul lato anteriore (7) da parte della prima puleggia di rinvio (16), la forza trasmessa dall’organo di trasmissione (20) agendo sulla sezione inferiore della puleggia di rinvio (16); e in cui sul lato posteriore (8) della macchina (1), il secondo organo di trasmissione (21) si avvolge, nell’ordine: - attorno alla puleggia (12) della seconda coppia di pulegge (12, 12’), - attorno alla puleggia (10) della seconda coppia di pulegge tenditrici (10, 10’), - attorno alla seconda puleggia di rinvio (18), - attorno alla puleggia (10’) della seconda coppia di pulegge tenditrici (10, 10’), ed infine - attorno alla puleggia (12’) della seconda coppia, in modo tale che l’albero inferiore (15) riceve il moto sul lato posteriore (8) da parte della seconda ruota dentata (19) solidale alla seconda puleggia di rinvio (18), la forza trasmessa dall’organo di trasmissione (21) agendo sulla sezione superiore della prima ruota dentata (17).
13. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, realizzante i seguenti movimenti: a) quando i mezzi di motorizzazione (4, 4’) azionano le pulegge motrici (11’, 12) in modo che abbiano velocità angolare concorde e con uguale modulo, la prima puleggia di rinvio (16) e la prima ruota dentata (17) sono soggette a forze uguali e di verso opposto, per cui l’albero inferiore (15) ruota, ma il carrello (13) trasla; b) quando i mezzi di motorizzazione (4, 4’) hanno velocità angolare discorde e con uguale modulo, la prima puleggia di rinvio (16) e la prima ruota dentata (17) sono soggette a forze uguali e di uguale verso, per cui l’albero inferiore (15) non ruota ed il carrello (13) trasla in direzione della forza applicata; c) quando i mezzi di motorizzazione (4, 4’) hanno velocità angolare o concorde o discorde, ma con diverso modulo, si ha un movimento di traslorotazione che risulta dalla combinazione delle movimentazioni descritte ai punti a) e b).
14. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in corrispondenza delle estremità dell’albero superiore (14) sono formate delle sedi sagomate (32), (32)’ adatte all’inserimento e collegamento di vari tipi di attrezzi con la macchina (1).
15. Macchina (1) secondo la rivendicazione 14, in cui un paio di maniglie (33), (33)’, o accessori di altro tipo, è collegabile tramite relative pedivelle (34, 34’) all’albero superiore (14).
16. Macchina (1) di traslo-rotazione, comprendente mezzi di motorizzazione (4, 4’) e organi di traslo-rotazione (3), in cui gli organi di traslorotazione (3) comprendono: - un carrello (13) mobile; - un albero inferiore (15), passante per il carrello (13); - una prima puleggia di rinvio (16) solidalmente calettata sull’albero inferiore (15) sul lato anteriore (7) della macchina (1); - un albero superiore (14), passante per il carrello (13), detto albero superiore (14) essendo allineato in verticale con l’albero inferiore (15); - una ruota dentata di riduzione (26), solidalmente calettata sull’albero superiore (14); - un secondo albero superiore (38), passante per il carrello (13), detto secondo albero superiore (38) essendo allineato in verticale con l’albero inferiore (15) e l’albero superiore (14), ed essendo disposto al di sopra dell’albero inferiore (15) e dell’albero superiore (14); - una seconda puleggia di rinvio (18) solidalmente calettata sul secondo albero superiore (38) sul lato posteriore (8) della macchina (1); - un primo organo di trasmissione (20), disposto su di un lato anteriore (7) della macchina (1), detto primo organo di trasmissione (20) essendo adatto a collegare operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la prima puleggia di rinvio (16); - un secondo organo di trasmissione (21), disposto su di un lato posteriore (8) della macchina (1), detto secondo organo di trasmissione (21) essendo adatto a collegare operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la seconda puleggia di rinvio (18); in cui la prima puleggia di rinvio (16), la ruota dentata di riduzione (26) e la seconda puleggia di rinvio (18) sono operativamente collegate tra loro; in cui la forza trasmessa dal primo organo di trasmissione (20) agisce sulla sezione inferiore della prima puleggia di rinvio (16); e in cui la forza trasmessa dal secondo organo di trasmissione (21) agisce sulla sezione superiore della seconda puleggia di rinvio (18).
17. Macchina (1) di traslo-rotazione, comprendente mezzi di motorizzazione (4, 4’) e organi di traslo-rotazione (3), in cui gli organi di traslorotazione (3) comprendono: - un carrello (13) mobile; - un albero centrale (42), passante per il carrello (13); - una prima puleggia di rinvio (16) solidalmente calettata sull’albero centrale (42) sul lato anteriore (7) della macchina (1); - una seconda puleggia di rinvio (18) solidalmente calettata sull’albero centrale (42) sul lato posteriore (8) della macchina (1); - un primo organo di trasmissione (20), disposto su di un lato anteriore (7) della macchina (1), detto primo organo di trasmissione (20) essendo adatto a collegare operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la prima puleggia di rinvio (16); - un secondo organo di trasmissione (21), disposto su di un lato posteriore (8) della macchina (1), detto secondo organo di trasmissione (21) essendo adatto a collegare operativamente i mezzi di motorizzazione (4, 4’) con la seconda puleggia di rinvio (18); in cui la forza trasmessa dal primo organo di trasmissione (20) agisce sulla sezione inferiore della prima puleggia di rinvio (16); e in cui la forza trasmessa dal secondo organo di trasmissione (21) agisce sulla sezione superiore della seconda puleggia di rinvio (18).
18. Macchina per l’esercizio fisico degli arti, comprendente una macchina (1) di traslo-rotazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.